常州市北郊初级中学物理第十一章简单机械和功单元试卷（word版含答案）一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优（难）1．如图，小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有：刻度均匀的杠杆，支架，弹簧测力计，刻度尺，细线和相同的重0.5 N重的钩码若干个。
(1)如图A所示，实验前，杠杆左侧下沉，则应将左端的平衡螺母向______（选填“左”或”右”）调节，直到杠杆在水平位置平衡；(2)在图B中杠杆平衡了，若在杠杆左右两边同时增加一个相同的钩码，则杠杆向______（选填“左”或”右”）倾斜；(3)甲同学通过对一组数据分析后得出的结论是：动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离，与小组同学交流后，乙同学为了证明甲同学的结论是错误的，他做了如图C的实验，已知杠杆上每个小格长度为5 cm，每个钩码重0.5 N，当弹簧测力计斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，使杠杆在水平位置平衡，此时乙同学发现，动力×动力臂______（选填“等于”或“不等于”）阻力×阻力臂。
实验C______（选填“能”或”不能”）说明甲同学结论是错误的。
【答案】右右等于能【解析】【分析】【详解】(1)[1]图A中，杠杆左侧下沉，应向右调节平衡螺母，直到杠杆在水平位置平衡。
(2)[2]在图B中，据杠杆的平衡条件得3G⋅2F=2G⋅3L在左右两边同时增加一个相同的钩码，则左右两边分别变成4G⋅2F，3G⋅3L而4G⋅2F<3G⋅3L所以杠杆向右倾斜。
(3)[3][4]由图C知，此时4×0.5N×3×0.5cm=3N×12×4×0.5cm即：动力×动力臂=阻力×阻力臂。
而此时，动力臂并不等于支点到动力作用点的距离，所以能证明甲同学的结论是错误的。
2．小军利用如图所示器材测定滑轮组的机械效率，他记录的实验数据如下表。
次数物重G /N绳自由端的拉力F /N 钩码上升的高度h /cm 绳自由端移动的距离s /cm 机械效率η/%1 1.0 0.5 10 3022.00.951574.1(1)根据记录表格中提供的信息，组装图中小军使用的滑轮组______；(2)根据给出的实验数据，计算出第一次的机械效率并填入表格中______；（结果保留三位有效数字）(3)同一个滑轮组，在两次实验过程中机械效率不同，主要原因是______。
【答案】 66.7 两次提升的物重不同【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]当钩码上升的高度为10cm 时，绳自由端移动的距离为30cm ，则绳子承担重物的段数30cm 310cms n h === 绳子的段数是奇数，从动滑轮开始绕起，如图所示(2)[2]第一次的机械效率111111N0.1m100%100%100%66.7%0.5N0.3mW G hW F sη⨯=⨯=⨯=⨯≈⨯有1有1总(3)[3]实验中两次测得的机械效率使用的是同一个滑轮组，即绳重、摩擦、滑轮重是相同的，所以导致机械效率不同主要原因是两次提升的物重不同。
3．同学们在探究影响浮力大小的因素时，发现手中的弹簧测力计损坏了，聪明的小强同学利用刻度均匀的杠杆和钩码（每只重0.5N）替代弹簧测力计顺利地完成了该实验。
以下是小强同学的实验操作，请你帮他完善该实验探究。
(1)将杠杆安装在支架上，静止时如图1所示，应将平衡螺母向______（选填“右”或“左”）调节，使杠杆在水平位置平衡；(2)如图2甲所示，将重2N的物体G挂在A点，两只钩码挂在B点时，杠杆在水平位置平衡；(3)将物体G部分浸入水中（如图2乙所示），两只钩码移到C点时，杠杆在水平位置平衡；(4)将物体G浸没于水中（如图2丙所示），两只钩码移到D点时，杠杆在水平位置平衡；(5)将物体G浸没于盐水中（如图2丁所示），两只钩码移到E点时，杠杆在水平位置平衡。
分析与论证：分析比较(2)、(3)、(4)可得：物体G所受浮力大小与______有关；分析比较(2)、(4)、(5)可得：物体G所受浮力大小与有______关；由题中信息计算物体G的体积V=______m3，盐水的密度ρ=盐水______kg/m3。
（331.010kg/mρ=⨯水，g=10N/kg）【答案】右物体排开液体的体积液体的密度 1.0×10-4 1.125×103【解析】【分析】【详解】[1]杠杆在如图1位置平衡后，要使杠杆在水平位置重新平衡，应将平衡螺母向右调节。
[2]步骤(2)、(3)、(4)是让物体未浸入、部分浸入和浸没于水中，而钩码逐渐靠近支点，说明物体G 所受的浮力逐渐变大，所以可得物体G 所受的浮力大小与排开液体的体积有关。
[3]步骤(4)(5)是让物体G 分别浸没在水中和盐水中，所以比较的是浮力大小与液体密度的关系。
[4]由步骤(4)及杠杆的平衡条件得(G 物-F 浮)⋅4L =1N ⋅4L ，(2N-F 浮)⋅4L =1N ⋅4L所以F 浮=1N由阿基米德原理有，物体的体积43331N 10m 1.010kg/m 10N/kgF V V g ρ-====⨯⨯浮物排水 [5]由步骤(5)及杠杆的平衡条件得 (2N-F 浮＇)⋅4L =1N ⋅3.5L所以F 浮＇=1.125N由阿基米德原理有，盐水的密度33431.125N 1.12510kg/m 10N/kg 10m F gV ρ-===⨯⨯浮盐水物＇4．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示：次数 物体的重力G /N 物体被提升高度h /m 拉力F /N 绳端移动的距离s /m 机械效率η 1 2 0.1 1.0 0.3 66.7% 2 3 0.1 1.4 0.3 71.4% 3 4 0.1 1.8 0.3 74.1%420.11.50.2(1)表格内的第4次实验中应补充的数据是_______（结果精确到0.1%）。
这次数据是用图_________（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的；(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，若增大提升物体的重力，滑轮组的机械效率_________（选填“变大”“不变”或“变小”）；(3)用甲滑轮组提升不同重物时，绳重和摩擦导致的额外功与总功的比为定值k ，根据表格中的数据可求出k=_________。
【答案】66.7 乙 变大 16【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]表格中第四次的有用功W 有=Gh =2N×0.1m=0.2J总功W 总=Fs =1.5N×0.2m=0.3J那么机械效率0.2J66.7%0.3JW W η===有总 [2]由于s =2h ，所以所用滑轮组的承重绳子数为2根，则用的是图乙。
(2)[2]由表格数据可知，从1至3次实验，在增大提升物体的重力时，滑轮组的机械效率越来越大。
(3)[3]假设绳重和摩擦导致的额外功为W 其它，根据题意有=k W W 其它总第一次实验时，滑轮组做的总功及有用功分别为W 总1=F 1s 1=1.0N×0.3m=0.3J ，W 有1=G 1h 1=2N×0.1m=0.2J即W 其它1=0.3J ⋅k第二次实验时，滑轮组做的总功和有用功分别为W 总2=F 2s 2=1.4N×3m=0.42J ，W 有2=G 2h 2=3N×0.1m=0.3J第一、二次实验，滑轮组所做的总功和有用功分别增加了W 总2- W 总1=0.42J-0.3J=0.12J ，W 有2- W 有1=0.3J-0.2J=0.1J而滑轮组所做的总功W 总= W 有+ W 动+ W 其它可是，滑轮组每次做功，动滑轮所做的功不变，即两次做功，绳重和摩擦导致的额外功增加了0.02J ，那么220.02J 0.3J k 0.02J===k 0.42J 0.42JW W W +⋅+其它其它1总 所以1k65．小融和小侨利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件。
(1)若实验前杠杆静止，如图甲所示，______ (选填“是”或“不是”)处于杠杆平衡状态。
可将杠杆两端的平衡螺母向______ (选填“左”或“右”)调节，使杠杆在水平位置平衡；(2)在实验过程中，调节杠杆在水平位置平衡的目的是______，把支点定在杠杆中点的目的是______；A．抵消重力的影响 B．便于测量力臂(3)在杠杆两端挂加钩码，并移动钩码，使杠杆在水平位置平衡，测出力臂。
多次实验并把教据记录在表一中。
多次实验的目的是______；A．寻找普遍规律 B．求平均值减小误差(4)小融根据表一数据得出杠杆平衡条件是_____________；(用公式表示)次数F1/N L1/cm F2/N L2/cm11102522101203215310(5)杠杆调节平衡后，小侨在杠杆上的A点处挂4个钩码，如图乙所示，为使杠杆重新平衡，应在B点挂_______个钩码；(6)如图丙所示，用弹簧测力计在C处竖直向上拉，使杠杆在水平位置平衡。
当弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时，使杠杆仍然在水平位置平衡，则弹簧测力计的示数将______ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】是右 B A A F1L1=F2L2 6 变大【解析】【分析】【详解】(1)[1]如图甲所示杠杆受到平衡力的作用保持静止状态，是处于平衡状态。
[2]如图甲所示杠杆左端低右端高，要将杠杆调平衡需要将平衡螺母向右边调节。
(2)[3][4]在实验过程中，为了便于测量力臂的大小，应调节杠杆在水平位置平衡；同时为了消除杠杆自重的影响，可以将支点定在杠杆中点。
所以前一空选B ，后一空选A 。
(3)[5]为了是实验结论更具有普遍性，应进行多次实验，故应该选A 。
(4)[6]由表中数据有1N×10cm=2N×5cm 2N×10cm=1N×20cm 2N×15cm=3N×10cm根据表格实验数据得出杠杆平衡条件是F 1L 1=F 2L 2(5)[7]设一个钩码的重力为G ，杠杆上一小格的长度为L ，A 点挂4个钩码，A 点到O 点的距离为3L ，B 点到O 点的距离为2L ，设B 点需要n 个钩码，根据杠杆平衡的平衡条4G ×3L =nG ×2L解得n =6，为使杠杆重新平衡，应在B 点挂6个钩码。
(6)[8]弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时，力臂变小，要使杠杆仍然在水平位置平衡，由杠杆的平衡条件，则拉力变大，即弹簧测力计的示数变大。
6．在“探究杠杆平衡条件”的实验中，杠杆刻度均匀，每个钩码的重力均为0.5N 。
